砸下8400亿元后，三星先被自己人背刺

出品 | 虎嗅科技组

作者 | 丸都山

编辑 | 苗正卿

头图 | 视觉中国

三星可能创造了半导体历史上最大的玩笑。

6 月 19 日，知名分析师郭明錤在个人社交媒体上更新了一则消息，高通将成为三星 Galaxy S25 系列机型的独家 SoC 供应商，原因是三星自家的 Exynos 2500 芯片良率低于预期而无法出货。

图片来源：X，郭明錤个人账号

这条消息似乎佐证了韩媒 DealSite 此前发布的一份看似 " 离谱 " 的爆料，即目前三星 3nm 生产工艺存在问题，在试生产 Exynos 2500 处理器时，最后统计出的良率为 0%。

要知道，三星电子几乎是以 " 透支集团未来 " 的方式去投资 3nm 工艺制程节点。

在 2023 年财报中，三星电子就曾表示，在全年资本支出的 53.1 万亿韩元中（约合人民币 2777 亿），有 48.4 万亿韩元（约合人民币 2530 亿）用于半导体。

另据 Tom ‘ s Guide 此前的测算，在整个 3nm 项目中，三星共投资了 1160 亿美元（约合人民币 8420 亿），这还不包括后续用于亚利桑那州、得克萨斯州两座 3nm 工厂的建设费用。

如此重金押注 3nm 工艺制程节点，换来的却是自家旗舰机型的芯片，让竞争对手独供，这势必会对三星的半导体业务带来沉重打击。

而本次事件所带来的深远影响，也远不止 " 便宜高通 " 那么简单。

" 全村的希望 "

对于三星的 DS（半导体解决方案）部门，全球的消费电子公司大抵是一样的态度：希望三星 DS 部门越办越好。

原因在于，三星电子是唯一具备先进制程，且能够批量承接外部订单的晶圆代工厂，这意味着这家公司理论能够掣肘业界霸主台积电。

而后者近年来在业内饱受争议。

在英伟达 GTX 40 系列显卡发售时，黄仁勋就曾公开表达过不满：" 现在的芯片代工不是贵一点点，而是巨幅涨价。" 虽然没有点名道姓，但考虑到黄仁勋此番言论刚好发表在英伟达宣布 N4 工艺（5nm 制程）第二轮涨价后，其所指的公司已再明显不过。

一位曾接触过台积电与三星 DS 部门的国内某芯片 IP 厂商负责人，也曾向笔者透露过，三星 8nm LPP 工艺的代工费用报价，要比台积电 7nm 工艺便宜四成。虽然前者的晶体管密度不及台积电 7nm 工艺，但由于功耗设计优秀，在实际应用中并没有逊色于后者。

除了代工价格一路水涨船高外，台积电的产能分配问题也一直被业界所诟病。此前《纽约 * 时报》就曾报道过，台积电在接到苹果和英伟达的订单后，将其他公司的订单排期延后。

在这样的背景下，芯片设计厂商们普遍迫切地希望三星电子能站出来，以扼制台积电一家独大。

甚至有些时候，与三星电子 DS 部门存在直接竞争关系的高通，都希望三星的 Exynos 芯片发展起来，以对抗部分国家 / 地区的法律控告。

比如高通长期被欧盟委员会控告具有垄断性质，高通还为此支付过高达 9.98 亿欧元的天价罚单，但在 Galaxy S24 系列手机开售时，搭载高通芯片的机型大多被发往亚洲，而欧洲售卖的机型除 S24 Ultra 外，全部使用 Exynos 2400 芯片。

很难说这不是两家打出的一次 " 默契牌 "。

值得一提的是，Exynos 系列芯片其实有着非常辉煌的历史。

在智能手机刚刚起步的 2011 年，Exynos 就随三星 Galaxy S2 机型一同推出。三年后，当竞争对手高通的骁龙 810 芯片因功耗问题被冠以 " 火龙 " 之名时，三星的 Exynos 7410 凭借 14nm 工艺，获得业内一众喝彩，甚至帮助当年的魅族一举进入国内手机出货量 TOP 5 的行列。

但当芯片行业进入先进制程时代（即 14nm）后，三星的芯片代工业务开始逐渐跟不上节奏。

最直观的表现是，2018 年，当台积电每月投放 6 万片晶圆用于 EUV（极紫外光刻）的试生产时，三星仍然忙着对基于 DUV 技术的 10nm 工艺制程修修补补。最终的结果是，当台积电完成 5nm 工艺的量产后，三星还没有实现等效工艺的流片。

这直接导致来自外部的代工订单逐渐减少，自家的 Exynos 芯片也逐渐走向萎靡，甚至到了 Galaxy S21 系列发布时，三星电子不得不像其他手机品牌一样，将首发骁龙芯片作为卖点。

如果今年年底发售的 Galaxy S25 系列机型，真的如同郭明錤爆料的一样，全部使用高通骁龙芯片，那么 Exynos 芯片，这个三星的拳头品牌，将非常不容乐观。

而且还有很重要的一点是，在今年的 CES 大会上，三星喊出了 "AI for ALL" 的口号，并且将其作为未来发展的核心战略。

但现实却是，真金白银砸出的 DS 部门，在存储器件上至今未通过英伟达 HBM3e 的认证工作，无法在时下火热的高性能计算领域分得一杯羹，在芯片代工业务上，又无法满足自家芯片设计团队的需求。

在这样的背景下，很难评价三星在 AI 时代中的基础能力究竟是什么。

问题出现在哪？

实际上，在 3nm 工艺制程的开发上，三星的动作甚至要先于台积电。

早在 2017 年，三星就宣布着手于 3nm 工艺制程的研发工作。2021 年年中，三星宣布 3nm 节点成功流片，2022 年 6 月，三星又宣布 3nm 节点进入量产阶段。从流片到量产，三星较台积电保持着约半年的领先优势。

但问题是，考虑到三星在 3nm 节点上改用 GAA 架构，这个进度快得有些不正常。

这里需要说下什么是 GAA 架构。

GAA，全称 " 全环绕栅极架构 "。栅极在芯片中起到控制电流流动的作用，在早期的平面架构上，通过控制施加在栅极上的电压，即可控制源极与漏极之间的电流。但在这一过程中，电流会不可避免地产生损耗。

为解决这一问题，业内提出了 "FinFET 架构 "，与平面架构相比，晶体管的栅极被做成三维结构，能够更好地控制漏电问题，这也是目前逻辑芯片上最为常见的一种架构。而 GAA 架构则是在 FinFET 的基础上做了进一步升级，将电流通道从垂直改为水平，使晶体管内部实现四面环绕栅极，从而更好地控制电流损耗。

FinFET 与 GAA 三维结构对比

而更小的电流损耗即意味着更好的性能，以及更低的功耗。

不过，芯片架构的升级是一个非常漫长的过程，它不仅对于芯片代工厂商有很高的要求，也是整个芯片产业链的挑战。

一位业内从业者向笔者表示，"FinFET 架构在 1999 年被发明出来后，直到 2011 年前后，业内才出现与之配套的成熟 EDA（电子设计自动化）软件。

考虑到三星是目前唯一研发 GAA 架构的厂商，这家公司恐怕很难短时间内与 DEA 厂商一同摸索出适用 GAA 架构的解决方案。

三星想要通过更加先进的 GAA 架构实现 " 弯道超车 "，但如今却不得不面对产品良率为 0 的窘境。

值得一提的是，这并不是三星的首次豪赌。早在上个世纪 90 年代，三星就通过在存储颗粒价格雪崩的情况下，逆周期投资建厂，耗垮了美优达和尔必达；后来在与海力士的较量中，跳过 HBM 直接研发 HBM2 存储器，完成了对后者的逆袭。

但这一次围绕 3nm 工艺制程的布局，从结果上来看，重金押注 GAA 架构的三星赌输了。沿用 FinFET 架构的台积电虽然被外界批评保守，但来自英伟达、苹果、英特尔的订单让这家公司 3nm 制程工厂的产能利用率一度超过 100%，但三星目前却未得到任何大厂的青睐。

就在一周前，三星在加州圣何塞举办的 " 晶圆代工论坛 " 上公布了最新的代工工艺路线图，按照计划，三星 DS 部门将在 2027 年完成 SF2Z（2nm）工艺的量产工作，三星方面表示，这一节点将极富创新性地采用背面供电网络技术。

以此看来，三星的豪赌仍在继续。